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Ersatzteile, Deko, Nützliches und Spielzeug selbst ausdrucken? Als ich das erste Mal von einem 3D-Drucker hörte, war mir klar – ich muss sowas haben. Das Problem damals (circa 2012) war, dass die Geräte erst ab 1000 € aufwärts zu bekommen waren. Viel Geld für damals eher durchwachsene Ergebnisse. Meine Lösung war in die Toolbox Bodensee e.V. einzutreten, ein Verein für Maker und Coder, wo gleich 3 der begehrten Wunderwerke für die Mitglieder zur freien Verfügung standen – toll! Dennoch blieb der Wunsch, einen Eigenen zu besitzen.
Das alles ist heute kein Problem mehr – 3D-Drucker aus China bekommt man schon für unter 100 € nachgeworfen und wer etwas mehr investiert, kann sogar gute Resultat erwarten.
Das verspricht auch der Alfawise U30 Pro, der neuste 3D-Drucker von Gearbests Eigenmarke. Produziert wird das Gerät von Longer3D in China. Es ist als direkter Konkurrent zu Creality3Ds Ender 3 konzipiert und unterscheidet sich nur geringfügig vom normalen U30. Zum einen wurden neue Motor-Treiber verbaut, welche die Motoren besonders leise laufen lassen, zum anderen ist das Touch-Display von 2,8 auf 4,3 Zoll gewachsen.
Ob Alfawise eine gute Alternative zum Platzhirsch auf die Beine gestellt hat und was man für knappe 200 € geboten bekommt, werden wir im folgenden Testbericht herausfinden.
Lieferumfang und Aufbau
Den Alfawise U30 Pro gibt es nur bei Gearbest und dieser wiegt knappe 10 Kilo mit Verpackung. Leider war Alfawise mit dem Zubehör nicht so großzügig wie beim Vorgänger, dem größeren U20. Dennoch kann man mit dem Lieferumfang etwas anfangen:
1* Vormontierter Drucker
1* Aufbauanleitung
1* 8 GB Micro SD-Karte mit USB-Adapter, die Karte ist virenfrei und enthält neben einigen Beispieldateien eine ausführliche Anleitung und die Slicer-Software für den PC.
1* Sämtliches für den Aufbau benötigtes Werkzeug
1* Packung Kabelbinder
1* 15g Muster-Filament in Weiß (das hätte man sich auch sparen können)
Der Aufbau geht schnell vonstatten und ist in unter einer Stunde zu schaffen. Ich habe etwas länger gebraucht, weil ich leider erst nach dem Aufbau auf die Idee gekommen bin, einmal auf der SD Karte nachzusehen. Dort findet man eine ausführlich bebilderte Aufbauanleitung, die von größerem Umfang ist als die beiliegende Print-Version, auf der nur verwirrende 2D Zeichnungen abgebildet sind. Beide Anleitungen sind wohl leider mit Hilfe eines Übersetzungs-Programms entstanden und deshalb anstrengend zu lesen. Aber immerhin…
Ist der Drucker aufgebaut und verkabelt, geht es ans Feintuning. Wichtig ist, dass alle Rollen leicht laufen, besonders die X-Achse, wo man den Zahnriemen und die Rollen selbst spannen muss. Dabei sollte der Riemen so stramm wie möglich gestrafft werden, die Rollen aber so locker, dass man den Extruder ohne viel Druck gleichmäßig auf der Schiene hin und her schieben kann.
Nachdem überprüft wurde, ob das Netzgerät auf die korrekte Spannung eingestellt ist, kann der U30 Pro das erste Mal in Betrieb genommen werden. Die Kalibrierung vor dem ersten Druck ist sehr einfach. Über das englischsprachige Menü gelangt man zu „Utilities“, wo man unter dem Punkt „Leveling“ verschiedene Positionen anfahren, und mit kleinen Rädchen an der Unterseite des Drucktisches die Höhe verstellen kann, sodass gerade Platz für ein Papier ist. Ist das erledigt, kann es ohne Umschweife mit den Beispielmodellen losgehen. Für eigene Modelle benötigt man dann noch Cura auf dem PC, dazu später mehr.
Hardware
Der Alfawise U30 Pro unterscheidet sich, wie schon gesagt, kaum von seinem etwas günstigeren Schwestermodell, dem U30. Beide bieten einen Druckraum von 220 mm x 220 mm x 250 mm bei einem Außenmaß von 35,00 cm x 37,50 cm x 50,50 cm (66cm mit dem Filamenthalter) und gehören damit schon eher zu den kleineren Modellen. Gefertigt ist der Drucker hauptsächlich aus 4-Kant Aluprofilen. Die X- und Y-Achse laufen jeweils auf Rollen an einem Profil entlang und werden mit einem Zahnriemen angetrieben. Für die Z-Achse gibt es zwei Führungsschienen links und rechts, die für die nötige Stabilität sorgen, allerdings auch nur einen Motor mit einer Gewindestange. Beide Z-Schienen werden oben durch eine horizontale Strebe miteinander verbunden, an der auch der Halter für eine Filamentrolle angebracht ist.
Sämtliche Elektronik ist verblendet und die Kabel werden durch Schläuche geschützt und zusammengehalten. So gibt es keine scharfen Kanten oder offene Leitungen, was im Vergleich zu vielen anderen günstigen Druckern ein großer Vorteil ist. Das Netzteil ist auf der Unterseite angebracht und beherbergt auf der Rückseite neben dem Stromanschluss auch den An-/Aus-Schalter.
Der Drucker selbst arbeitet mit einer Standard-Düse mit 0,4 mm Durchmesser. Diese nimmt Filament mit 1,75 mm Stärke auf. Unterstützt werden laut Hersteller nur ABS und PLA. Dafür heizt die Düse dank kräftigem 24V, 15A Netzteil bis zu 250 °C auf und auch das Heizbett kommt innerhalb von nur circa 3 Minuten auf Betriebstemperatur (Maximal 100 °C). Das Bett besteht aus zwei Teilen – unten die Heizplatte, die mit den Rädchen zur Höhenverstellung verschraubt wird. Und obendrauf eine foliierte Glasplatte, die mit vier Klemmen befestigt wird und einfach abgenommen werden kann, um das Druckresultat zu entfernen. Die Oberfläche ist aufgeraut, sodass sich das Filament vergleichsweise einfach ablösen lässt. Leider ist die Folie nicht ganz eben, sodass die unterste Schicht verschieden dick wird und sich teilweise ablöst. Aus diesem Grunde sollte man immer eine Untergrundstruktur drucken, die man später entfernen kann. Alternativ kann man auch die andere Seite der Glasplatte verwenden und sie mit Klebeband bekleben. Das Heizbett läuft auf der Y-Achse, welche allerdings bei der Lieferung leicht wackelig war. Hier sollte man schon während dem Zusammenbauen daran denken, alle Schrauben an den vormontierten Teilen wirklich festzuziehen.
Besonders stolz scheint Alfawise auf die neuen TMC2208 Motor-Treiber zu sein, die den Drucker sehr leise und effizient machen sollen. Flott ist er allemal, die Lautstärke liegt aber nicht nennenswert unter der von anderen Druckern, die ich schon benutzt habe, was aber hauptsächlich am Lüfter für das Mainboard liegt, der laut verschiedenen Quellen aber gar nicht benötigt wird. Da er mich im Keller aber nicht stört, darf er weiter laufen mit der Hoffnung, dass die Platine dadurch länger hält. Das neue Touch-Display misst 4,3 Zoll bei einer Auflösung von 480 x 727 Pixeln und ist groß genug, um den Drucker ohne Probleme nur darüber zu steuern. Dazu nutzt man Dateien von einer MicroSD Karte, die seitlich am Drucker eingesteckt werden kann. Warum man den Port nicht direkt gut zugänglich am Display verbaut hat, ist mir ein Rätsel… Über den Computer lässt sich der U30 Pro ebenfalls steuern. Dazu braucht man ein USB-A auf USB-B Kabel, das nicht im Lieferumfang enthalten ist. Ich hätte das auch gerne getestet, leider haben sich die Treiber des Druckers nicht, wie in der Anleitung behauptet, beim Anschließen selbst installiert und eine manuelle Installation von der mitgelieferten SD-Karte führte erst zu einer Fehlermeldung und anschließend zum Absturz des Windows 10 PCs inklusive Bluescreen.
Software
Der Drucker selbst läuft wie fast alle chinesischen 3D-Drucker mit der Marlin Open-Source Firmware. Das Menü auf dem Display ist übersichtlich gestaltet und schön bebildert. So findet man intuitiv alles, was man braucht, um den Drucker zu konfigurieren oder vor und während dem Druck Einstellungen zu verändern. Dank der Open-Source-Software hat man die Möglichkeit, selbst weiterzuentwickeln und zu verbessern. Gearbest, bzw. Alfawise schlägt beispielsweise direkt vor, eine Auto-Leveling Funktion zu implementieren.
Komplizierter wird es mit der Slicer-Software Cura, die auf der SD-Karte mitgeliefert wird. Dabei handelt es sich um Cura 15.04.3. Diese Version ist von Oktober 2015 und damit so alt, dass sie zwar erkennt, dass es eine neue Version gibt, allerdings nur eine Version von Anfang 2018 vorschlägt. Die aktuellste Version findet ihr direkt auf der Seite von Ultimaker zum Download. In meinem Fall war dies Stand August 2019 V4.2.1. Bei der neusten Version kann man den Alfawise U30 (Ohne Pro) direkt als Vorlage auswählen. Da die beiden Modelle sich von Druckraum, Extruder usw. nicht unterscheiden, spart man sich damit die Konfiguration. Wer, warum auch immer, die mitgelieferte alte Version nutzen möchte, findet dafür auf der SD-Karte eine Konfigurationsdatei, die man nach abgeschlossener Einrichtung einspielen kann.
Betrieb
Der Druckvorgang selbst ist super einfach und unkompliziert. Dank der Leveling Hilfe und dem großen Display kann man alles problemlos direkt am Drucker steuern. Unterstützt werden G-Code, OBJ und STL Dateien. Nach der Auswahl und Bestätigung heizt der Alfawise Drucker zuerst das Druckbett auf und anschließend die Düse.
Während dem Druck hat man auf dem Display den Überblick über Temperatur, Höhe des Objekts, Druckzeit und Fortschritt. In weiteren Menüs kann man sämtliche Parameter wie Temperatur, Geschwindigkeit, Feedrate und Kühlung verstellen oder das Filament während dem Druck wechseln.
Erfreulich ist auch der Filamentsensor, der automatisch erkennt, wenn das Material aufgebraucht oder gebrochen ist und den Druck pausiert. Nach dem Wechsel geht es dann da weiter, wo der Druck abgebrochen wurde. Das Gleiche gilt auch für einen Stromausfall oder einfach, wenn man den Drucker ausschaltet, weil man ihn nicht unbeaufsichtigt laufen lassen möchte. Das klappt fast immer akkurat, es ist nur empfehlenswert, den Druck kurz zu pausieren, bevor es weiter geht und die Stelle am Objekt zu reinigen, an der die Düse stehen geblieben ist – hier kann sich während dem erneuten Aufheizvorgang nämlich ein kleiner Knubbel bilden.
Die Motoren erreichen eine Druckgeschwindigkeit von bis zu 120 mm/s und eine Schichtdicke zwischen 0,1 mm und 0,4 mm. Die Genauigkeit ist auf der X- und Y-Achse mit 0.0125 mm angegeben und auf der Z-Achse mit 0.0025 mm
Druckqualität
Zu Beginn war ich von dem Ergebnis ehr enttäuscht. Sowohl der gedruckte Fuchs als auch das gedruckte Boot von der Speicherkarte hatten an den Überhängen eindeutige Nasen, die aussahen, als wäre zu viel Filament aus der Düse gekommen.
Also ging es an die Feineinstellung. Zuerst habe ich mit Hilfe eines Temperature-Towers die ideale Temperatur für das Filament ermittelt. In meinem Fall liegt diese zwischen 185 °C und 190 °C. Damit konnte ich die Überhänge schon stark eindämmen. Der nächste Versuch fand zusätzlich mit einer etwas langsameren Druckgeschwindigkeit statt und lieferte noch einmal ein leicht verbessertes Ergebnis. Während diesem Durchgang habe ich den Filamentsensor getestet. Das Ende des Filaments wurde zwar erkannt und das Neue aufgenommen, allerdings begann der Motor zu stocken und kein Filament mehr weiterzuschieben. Die Düse fuhr zwar weiter ihre Strecke ab, allerdings ohne etwas zu drucken. Weitere Tests der Unterbrechungsfunktion liefen problemlos ab.
Druckfortschritt von rechts nach links, links sieht man den Layershift
Im letzten Versuch habe ich zusätzlich die Schichtdicke von 0,1 mm auf 0,2 mm erhöht. Zwar ist die Auflösung dann nicht mehr ganz so hoch, dafür sind selbst die Bögen des Bootes beinahe ohne Überhänge. Netter Nebeneffekt: Der Druck geht dadurch fast doppelt so schnell. Zuerst war ich von dem Ergebnis positiv überrascht. Doch bei circa 85 % Druckfortschritt scheint etwas schief gelaufen zu sein – als ich wieder nach dem Druck sah, stand die Y-Achse ungefähr 1,5 cm nach hinten versetzt, sodass der letzte Teil vom Boot nicht da ist, wo er hingehört, das Modell ist somit unbrauchbar.
Das gleiche Problem, nur auf der X-Achse, hatte ich bei dem Versuch eine Vase zu drucken. Dabei war ich zuerst begeistert. Die erste Hälfte sah super aus und war von guter Qualität, doch am nächsten Morgen fand ich einen versetzt gedruckten Teil, der irgendwann abgebrochen zu sein scheint, was in einem gigantischen Filament-Haufen resultierte. Bei einem zweiten Versuch trat das Problem schon früher auf und der Versatz war so groß, dass ich ein Hängenbleiben der Düse und einen Sprung der Zahnriemen eigentlich ausschließen kann, was normalerweise der Grund eines „Layershifts“ ist. Ich vermute daher ein softwareseitiges Problem.
Update 01.03.2020: Nach langer Zeit habe ich den Drucker mal wieder ausprobiert und bei der Gelegenheit ein Firmwareupdate durchgeführt. Und siehe da: Die Layershift-Probleme sind weg!
Testergebnis
Der Preiskampf bei 3D Druckern aus China ist enorm. Hersteller wie Creality3D oder Anet werfen immer günstigere und bessere Geräte auf den Markt. Gearbest will mit dem Alfawise U30 Pro natürlich auch ein Stückchen vom Kuchen abhaben.
Ein Preis von 200 € wäre eigentlich fair für die gebotenen Ergebnisse, auch wenn der Creality3D Ender-3 (Pro) für das gleiche Geld ein besseres Ergebnis liefern soll. (Wir werden versuchen ebenfalls ein Testgerät aufzutreiben)
Leider hatte ich während des Tests die im Bericht genannten Probleme mit den Treibern für den PC, den Überhängen und dem Layershift. Gearbest ist bereits kontaktiert und ich werde versuchen alle Probleme in den Griff zu bekommen und werde den Bericht dann anpassen. Bis dahin rate ich vom Kauf ab, wenn man noch unerfahren in der Welt des 3D Drucks ist. Selbst erfahrene Maker fahren für den Moment mit anderen Modellen einfach besser, gerade, wenn es um filigrane Drucke geht oder starke Überhänge auf dem Plan sehen.
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